Băng tải là thành phần quan trọng của hệ thống phân loại sản phẩm, có nhiệm vụ vận chuyển phôi tới vị trí thao tác, bên dưới có trang bị hệ thống con lăn. Nguồn động lực chính của băng tải chính là động cơ điện: động cơ điện một chiều, động cơ 3 pha lồng sóc hay servo,... tùy vào yêu cầu hệ thống.
Để tạo ra momen đủ lớn cho băng tải cần nổi trục động cơ với hộp giảm tốc. Hai đầu băng tải có puli, băng tải là vòng kín quấn quanh puli này. Băng tải làm từ vật liệu nhiều lớp, thường là cao su. Lớp dưới là thành phần chịu kéo và tạo hình cho băng tải, lớp trên là lớp phủ.
Các loại băng tải: băng tải xích, băng tải con lăn trọng lực, băng tải con lăn dùng động cơ, băng tải dây đai,...
- Băng tải xích bao gồm xích tấm, xích gỗ, xích inox, xích nhựa, xích cào. Tùy thuộc vào kích thước, trọng lượng của từmg đối tượng được vận chuyển, vận tốc vận chuyển mà chọn loại động cơ cho phù hợp.
- Băng tải con lăn trọng lực được cấu tạo bởi các con lăn bằng thép, inox (thép không gi), hoạt động vận chuyển hàng chủ yếu là nhờ lực hấp dẫn. Khung chân bằng thép hoặc inox. Khi sử dụng ở trên nền đất có thể đẩy chân băng tải ra để trụ được và vận chuyển hàng bình thường.
- Băng tải con lăn dùng động cơ, cũng giống như băng tải con lăn trọng lực, băng tải này gắn thêm động cơ, giảm sức lao động con người, tiện lợi cho tự động hóa. Hàng hóa có thể được di chuyển, điều hướng hay dừng lại khi cần, và được kiểm soát nhờ vào các nút nhấn được thiết kế sẵn.
- Băng tải dây đai là loại băng tải phổ biển nhất vì nó được sử dụng cho rất nhiều các vật liệu tải, giúp kiểm soát đưoc vật liệu tải, tránh rơi rớt trong quá trình tải. Băng tải thường sử dụng các loại dây băng tải PVC, cao su, nhựa PU,. băng tải dùng dây băng tải còn có dạng phương nghiêng, nâng hạ và di động, lòng máng,..
41
Do băng tải dùng trong hệ thống làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm nên nhóm tác giả lựa chọn loại băng tải dây đai.
Ưu điểm:
- Tải trọng bang tải không qua lớn; - Kết cấu cơ khí không quá phức tạp; - Dễ dàng thiết kế chế tạo;
Nhược điểm: Độ chính xác khi vận chuyển không cao, đôi lúc băng tải hoạt động không ổn định do nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới con lăn, độ ma sát của dây đai giảm,…
Trong đồ án thiết kế này, hệ thống phân loại cà chua có kích thước tương đối nhỏ (chiều dài L = 500mm), công suất nhỏ nên nhóm tác giả chọn băng tải là loại băng làm vải dệt sợi PVC, một lớp, bề rộng là 60mm.
- Chiều dày lớp bọc cao su bề mặt làm việc của băng tải: 𝛿𝑙𝑣 = 1mm; - Chiều dày lớp bọc cao su bề mặt không làm việc băng tải: 𝛿𝑘𝑙𝑣 = 1mm; - Chiều dày của lớp màng cốt: 𝛿𝑚 = 1mm;
- Chiều dày của băng tải: 𝛿 = 𝛿𝑙𝑣 + 𝛿𝑘𝑙𝑣+ 𝛿𝑚. 𝑖 = 1 + 1 + 1.1 = 3(mm)(i = 1 là số lớp màng cốt xác định theo thiết kế của nhà sản xuất)
Kích thước băng tải: chiều dài 390 mm, chiều rộng 65mm
❖ Tính toán thiết kế băng tải: Thông số đầu vào:
Chiều dài băng tải L = 390mm;
Chiều dài hình học của đai: L G =0,85m; Chiều dày đai b = 3mm;
42 Khối lượng con lăn: 𝑚𝑅 = 0,2(𝑘𝑔).
Khoảng cách giữa cảm biến hồng ngoại và tay gạt phân loại tương ứng là 25mm;
Chiều rộng băng tải: 𝐵 = 𝐷𝐶 + ∆𝐷𝐶
Trong đó: DC là chiều dài phần đáy sản phẩm DC = 60 (mm), ∆DC = 1÷3 (mm) Suy ra:
Δ 60 3 63(mm)
C C
B=D + D = + = (3.1)
Hình 3.2: Module băng tải
Theo thiết kế, hệ thống phân loại từng sản phẩm một. Quãng đường ngắn nhất để sản phẩm từ đầu băng chuyền đến được vị trí của tay gạt phân loại (theo thiết kế) là ℎ ≈ 135𝑚𝑚, năng suất tối đa 20 sản phẩm/phút. Trong 1 phút băng tải đi được một quãng đường:
135.20 2700(mm)
S = =h N = (3.2)
43 2700 45(mm / s) 60 S v t = = = (3.3)
❖ Tính lực kéo tối đa
Khối lượng sản phẩm: m = 0,3kg Khối lượng của dây đai:
đ G 3,2 0,85 0,003 0,0082(kg) 8,2(g)
m = D L b = = (3.4)
Trong đó: D là khối lượng riêng của chất liệu làm đai (đơn vị 𝑘𝑔 𝑚⁄ 2) Lực kéo có ích:
( d ) 0,33 9,8 (0.3 0,0082 0.4) 2, 29( )
U R R
F = g m+m +m = + + = N (3.5)
Trong đó: 𝜇𝑅 là hệ số ma sát
g là gia tốc trong trường (đơn vị 𝑚 𝑠⁄ 2)
Lực kéo tối đa 𝐹1 = 𝐹𝑈. 𝐶1 trong đó 𝐶1 là hệ số áp dụng cho các tang và con lăn, tra bảng hệ số này theo góc nối ta chọn C1 = 1,6.
Suy ra:
1 U 1 2,29 1,6 3,66( )
F =F C = = N (3.6)